【手続補正書】
【提出日】平成18年5月16日(2006.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】プリントヘッド用キャリッジからインクジェットのプリントヘッドを取り外すことなく、このプリントヘッドとの間で流体を交換するために、プリンタ内の流体ポンプを作動させる方法であって、
ａ）大気に対して開いた第一の端から第二の端へと伸びる少なくとも１つの流体路を有するキャリッジを設けるステップと、
ｂ）前記キャリッジ上に、前記流体路の前記第二の端と流体で連絡する流体ポートを有するプリントヘッドを配置するステップと、
ｃ）前記キャリッジを流体を交換する位置へと移動し、流体を移送するために前記流体路の前記第一の端を流体ポンプの流体ポートと結合させるステップと、
ｄ）前記流体ポンプを作動させ、前記流体路を介して、事前に決められた圧力で事前に決められた量の流体を、前記プリントヘッドと交換するために、前記キャリッジを更に動かすステップとを有することを特徴とする流体ポンプ作動方法。
【請求項２】正の圧力で、事前に決められた量の流体を、前記流体ポンプから前記流体路を経て、前記プリントヘッドへと送るステップを有することを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項３】前記キャリッジがプリントヘッド用のサービスステーションへ移動する際、前記キャリッジがピストンのポンププランジャに接触することによって、前記ポンププランジャを作動させるステップを有することを特徴とする請求項２に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項４】前記キャリッジ上に複数のプリントヘッドと、複数の流体路とを設け、前記キャリッジが前記サービスステーションに置かれている間に、事前に決められた量の整備用流体を前記流体路のうちの選択した１つに自動的に送るステップを更に有することを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項５】ａ）第一に、前記流体ポンプを休止位置から弧形を描いて基準位置へと第一の方向に動かすステップと、
ｂ）その後、前記流体ポンプを弧形を描いて、予備位置へと第二の方向に動かすステップと、
ｃ）その後、前記流体ポンプを、前記キャリッジに設けられた流体路に対して所望の位置に来るように、前記第一の方向に弧形を描いて、前記予備位置から所望の位置へと動かすステップと、
ｄ）前記流体ポンプを前記第二の方向へ前記所望の位置から前記休止位置へと動かすことにより、前記流体ポンプを前記休止位置へと戻すステップとを更に有することを特徴とする請求項４に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項６】前記流体ポンプが前記第二の方向に動く前に、前記流体ポンプが前記基準位置に到達していることを確かめるために、オーバーステップアルゴリズムを用いるステップを更に有することを特徴とする請求項５に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項７】前記流体ポンプの位置と、前記キャリッジに設けられた流体路における流体が流入する流体流入端とを、相互に等しい角度間隔で弧形を描きながら位置合わせするステップを更に有することを特徴とする請求項６に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項８】前記流体ポンプの出口であるポンプ出口が前記所望の位置の１つにある場合に、前記キャリッジを前記ポンプ出口に接触させるステップを有することを特徴とする請求項７に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項９】前記流体ポンプが前記所望の位置の各々にある場合に、前記キャリッジを前記流体ポンプに接触させるステップを有することを特徴とする請求項８に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１０】前記流体ポンプが前記所望の位置の各々にある場合に、前記ポンプ出口と前記キャリッジに設けられた流体路の前記流体流入端との間に確立した流体による接続を介して、流体を移送するステップを更に有することを特徴とする請求項９に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１１】ａ）前記キャリッジを前記ポンプ出口に対して動かし、前記キャリッジと前記ポンプ出口を衝突させるステップと、
ｂ）前記衝突の間に前記キャリッジを動かすために使われるモータにより引き出された電流を測定するステップと、
ｃ）前記衝突の間に超えられる電流のしきい値を確立するステップと、
ｄ）前記電流が前記しきい値を超えた場合、前記キャリッジ及び前記ポンプ出口のうちの一方のたわみの特性を決定するステップと、
を有し、前記キャリッジの前記流体ポンプに対する位置を決定することを更に有することを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１２】前記ポンプ出口は、柔軟性の接触領域を有することを特徴とする請求項１１に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１３】前記ポンプ出口は、前記キャリッジによる衝突を受ける速度が実質的に一定であることを特徴とする請求項１２に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１４】前記ポンプ出口の前記接触領域が、前記キャリッジの接触領域よりも柔軟であることを特徴とする請求項１３に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１５】前記ポンプ出口に前記キャリッジを繰り返し衝突させ、各衝突サイクルの間に集めたデータに基づいて、前記しきい値を確立するステップを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１６】前記しきい値が、１２回以上の衝突サイクルの間に集められたデータに基づいて確立されることを特徴とする請求項１５に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１７】前記衝突が直線的衝突を含むことを特徴とする請求項１６に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１８】前記ポンプ出口が前記キャリッジと接触している際に、前記ポンプ出口と前記キャリッジとの間に確立した流体による接続を介して、流体を移送するステップを更に有することを特徴とする請求項１７に記載の流体ポンプ作動方法。
【請求項１９】その上に少なくとも１つのインクジェットヘッドを有する可動式のキャリッジを備えるプリンタにおいて、
前記キャリッジからプリンタヘッドを取り外すことなく、前記プリンタヘッドへ流体を送るための流体用出口を有する流体ポンプを備え、前記流体ポンプの流体用出口であるポンプ出口が、前記流体ポンプを作動させて制御された量の前記流体を前記プリンタヘッドに送るために、前記キャリッジによって結合されるようにこのプリンタ上のキャリッジが移動する経路の一端近くに位置する可動式の出口を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２０】前記キャリッジ上に複数の流体を移送する流体路と、前記ポンプ出口を接続して、圧力下で選択した流体路及びプリントヘッドに流体を供給するように、前記ポンプ出口を選択した位置に移動させるポンプ位置用のアクチュエータとを更に有することを特徴とする請求項１９に記載のプリンタ。
【請求項２１】前記アクチュエータが、前記キャリッジの移動方向と並行に伸びるピボット軸を中心とした弧形の経路を移動するように前記プリンタ上に回転可能に取り付けられたアームを備え、前記流体ポンプが前記アームに取り付けられたことを特徴とする請求項２０に記載のプリンタ。
【請求項２２】前記アームを動かして前記流体ポンプを前記弧形の経路で移動させるために、前記アームに接続するモータ及びギアの列を更に有すること特徴とする請求項２１に記載のプリンタ。
【請求項２３】前記キャリッジがピボットのプリントヘッドカバーを有し、前記複数の液体移送用の流体路が前記プリントヘッドカバーにあることを特徴とする請求項２２に記載のプリンタ。
【請求項２４】前記複数の流体路は、各々が前記プリンタヘッドカバーの内面に柔軟なシールを有し、前記プリントヘッドカバーが閉じている場合、前記シールが前記プリントヘッド上の流体流入口と結合することを特徴とする請求項２３に記載のプリンタ。
【請求項２５】前記流体ポンプが、その中にポンプ用チャンバを画定するハウジングと、ステムを通じて延び且つ前記ポンプ出口にて終端する流体放出流体路を有するこのステムを備えた前記チャンバ中のポンプ用ピストンとを有し、前記チャンバの容量を最大化するためにバネが前記ピストンにバイアスをかけており、前記キャリッジ上の流体移送用の流体路と結合するための前記ポンプ出口におけるシールが前記プリントヘッドと流体により接続していることを特徴とする請求項１９に記載のプリンタ。
【請求項２６】前記ポンプ出口は、前記ばねを圧縮して前記ステムから流体を放出するために、前記キャリッジの側面と結合されることにより、軸上を動くように位置付けされることを特徴とする請求項２５に記載のプリンタ。
【請求項２７】前記シールが一方向性のデザインであることを特徴とする請求項２６に記載のプリンタ。
【請求項２８】前記流体が空気であることを特徴とする請求項２７に記載のプリンタ。
【請求項２９】前記流体が空気であり、前記空気を利用して前記プリントヘッドのプライミングを生じるようにするステップを更に有することを特徴とする請求項２に記載の流体ポンプ作動方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】流体ポンプ作動方法およびプリンタ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、一般的にはコンピュータにより駆動するプリンタ、より厳密にはカラーインクジェットプリンタの流体ポンプを作動する流体ポンプ作動方法およびプリンタに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、インクの泡立ち、過剰なインクの無駄及びプライミング操作における正確な制御が欠如することなく、プリントヘンドをプライミングすることが可能な流体ポンプ作動方法およびプリンタを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はインクジェットのプリントヘッドをプリントヘッド用キャリッジから取り外すことなく、プリントヘッドとの間で流体を交換するために、プリンタ内の流体ポンプを作動させる方法であって、
ａ）大気に対して開いた第一の端から第二の端へと伸びる少なくとも１つの流体路（fluid conduit）を有するキャリッジを設けるステップと、
ｂ）前記キャリッジ上に、前記流体路の前記第二の端と流体で連絡する流体ポートを有するプリントヘッドを配置するステップと、
ｃ）前記キャリッジを流体を交換する位置へと移動し、流体を移送するために前記流体路の前記第一の端を流体ポンプの流体ポートと結合させるステップと、
ｄ）前記流体ポンプが作動し、前記流体路を介して、事前に決められた圧力で事前に決められた量の流体を、前記プリントヘッドと交換するために、前記キャリッジを更に動かすステップとを有する流体ポンプ作動方法を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、横方向に移動可能なプリンタヘッド用のキャリッジを有する大判型プリンタ１０の一例を示す図であり、キャリッジが、その上から印刷された媒体が受け籠（catcher basket）へと排出される通常は水平に置かれたプラテン１４上に延びるカバー１２により囲まれた状態を示している。図において、プラテン１４の左側には４個の取り外し可能なインク容器２０、２２、２４、２６があり、以下に説明する取り外し可能な柔軟な間（tube）の配列を通じてインクを可動式のキャリッジ上に取り付けられた４個のプリントヘッドへと供給する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
４本の空気路１００、１０２、１０４、１０６は各々が実質的に等しい容量に作られており、プリントヘッドカバー３６の側面の流体流入端からプリントヘッドカバー内部を通り、プリントヘッドカバーの内面（underside）にある、下方（downwardly）の第二の端である（プリントヘッドカバーが閉じている場合）流体出口（fluid outlet）１１０、１１２、１１４、１１６（図８参照）で終わっている。図８において空気出口（すなわち流体出口）は、各々が柔軟性のシール（compliant seal）１１１、１１３、１１５、１１７をその回りに有し、このシールは４個のプリントヘッドがキャリッジ内のそれぞれの仕切りＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋに位置するとき、プリントヘッドの上面（top surface）の対応する流体ポートに該当する空気注入ポート（air inlet port）と結合する。また、図８において、プリントヘッドカバー３６の内面に更に、ばね負荷式のプリントヘッド位置決め器（spring loaded printhead positioner）１２０、１２２、１２４、１２６が示されている。プリントヘッドカバーは、回転可能に（pivotally）キャリッジに接続し、また、閉じ位置、即ちプリントヘッドの押さえ位置にラッチ３８及び保持装置（retainer）３９により固定されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
キャリッジ上のプリントヘッドの整備は、整備すべきプリントヘッドへと空気を搬送するプリントヘッドカバー中の空気路１００、１０２、１０４、１０６と位置合せをするために、ポンプ５０の位置決めをすることにより一部達成される。ポンプがその様に配置された状態でのキャリッジ３０のサービスステーション４８への動きは、ポンプ出口でキャリッジがキャリッジとの接触領域である柔軟性のガスケット６９と結合し、キャリッジの継続した動きによりピストン５２がシリンダの中へと右方向に動かされてシリンダ中の空気チャンバ６８からピストン内の中央の通路５９を通じて空気を排出させる。よって、プリントヘッドに正の空気圧力源が供給されるためにインクが押圧されて、プリントヘッド底部にあるプリントヘッドのオリフィスを介してサービスステーション４８中の適切な痰壷へと入る。したがって、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各々のプリントヘッドのノズルを、ポンプにより供給される正の空気圧に起因するインクの流れでプライミングすることが可能となる。ポンプにより供給される空気圧はプリントヘッド中のインクに接触する必要はなく、実際にペン（pen）本体中に格納されていなければならない空気が入らないようにするためにも、供給される空気圧はインクに接触するべきではない。したがって、空気圧をプリントヘッド中の他のチャンバにかけることによって、プリントヘッド中のインクを格納するチャンバの容量を小さくしたプリントヘッド構成が推奨される。キャリッジがサービスステーション４８を出るときに、キャリッジのポンプ５０から離れることにより、プリントヘッドカバー中に押圧されて入った空気が抜き取られる。圧力でプリントヘッドに導入された空気が処理の間に一部逃げている場合、ポンプは好ましくない量の真空（vacuum）をプリントヘッドにかける場合がある。ポンプのデザインは、プリントヘッドにダメージを与える前に真空を作らないように水の約−５．０インチ（-5.0 inches of water）の小さな負圧で圧力を留める（clip）ことができるようになっている。ポンプ出口とプリントヘッドカバー内の通路との間の密閉は、ポンプのピストンがばね５５のバイアスでその往復運動距離の終端まで動いた後にとかれる。したがって適正に機能するために必要なプリントヘッド中の背圧（backpressure）は、プライミング作業によって影響を受けること無く残る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
ステップモータ９０は、駆動ギア９２を３．２５度／ハーフステップ（half-step）で進めるものが好ましく、ギアの列（gear train）は、ステップモータ９０及びアーム８０上のギア９８との間に３０：１減速（reduction）を行うものが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
４．前記キャリッジ上に複数のプリントヘッドと、複数の流体路とを設け、前記キャリッジが前記サービスステーションに置かれている間に、事前に決められた量の整備用流体を前記流体路のうちの選択した１つに自動的に送るステップを更に有する上記３に記載の流体ポンプ作動方法。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
１１．ａ）前記キャリッジを前記ポンプ出口に対して動かし、前記キャリッジと前記ポンプ出口を衝突させるステップと、
ｂ）前記衝突の間に前記キャリッジを動かすために使われるモータにより引き出された電流を測定するステップと、
ｃ）前記衝突の間に超えられる電流のしきい値を確立するステップと、
ｄ）前記電流が前記しきい値を超えた場合、前記キャリッジ及び前記ポンプ出口のうちの一方のたわみの特性を決定するステップと、
を有し、前記キャリッジの前記流体ポンプに対する位置を決定することを更に有する上記１に記載の流体ポンプ作動方法。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
１６．前記しきい値が、１２回以上の衝突サイクルの間に集められたデータに基づいて確立される上記１５に記載の流体ポンプ作動方法。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
１９．その上に少なくとも１つのインクジェットヘッドを有する可動式のキャリッジを備えるプリンタにおいて、
前記キャリッジからプリンタヘッドを取り外すことなく、前記プリンタヘッドへ流体を送るための流体用出口を有する流体ポンプを備え、前記流体ポンプの流体用出口であるポンプ出口が、前記流体ポンプを作動させて制御された量の前記流体を前記プリンタヘッドに送るために、前記キャリッジによって結合されるようにこのプリンタ上のキャリッジが移動する経路の一端近くに位置する可動式の出口を有するプリンタ。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
２５．前記流体ポンプが、その中にポンプ用チャンバを画定するハウジングと、ステムを通じて延び且つ前記ポンプ出口にて終端する流体放出流体路を有するこのステムを備えた前記チャンバ中のポンプ用ピストンとを有し、前記チャンバの容量を最大化するためにバネが前記ピストンにバイアスをかけており、前記キャリッジ上の流体移送用の流体路と結合するための前記ポンプ出口におけるシールが前記プリントヘッドと流体により接続している上記１９に記載のプリンタ。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
２６．前記ポンプ出口は、前記ばねを圧縮して前記ステムから流体を放出するために、前記キャリッジの側面と結合されることにより、軸上を動くように位置付けされる上記２５に記載のプリンタ。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
【発明の効果】
本発明の流体ポンプ作動方法によれば、インクの泡立ち、過剰なインクの無駄及びプライミング操作における正確な制御が欠如することなく、プリントヘッドをプライミングすることができる。